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Detailergebnis zu DOK-Nr. 72148

Entstehung von Beulen auf einer mit Asphalt überbauten Betonfahrbahn: Interpretation und Modellierung der Schadensentwicklung mittels TLS-Ansatz (Orig. engl.: Bump formation on a semi-rigid pavement: Interpretation and modeling using the Thick Level Set (TLS) approach for damage growth)

Autoren	J.-M. Piau O. Chupin H. Odéon A. Salzman N. Moës
Sachgebiete	11.1 Berechnung, Bemessung, Lebensdauer 11.2 Asphaltstraßen

8th RILEM International Conference on Mechanisms of Cracking and Debonding in Pavements. Dordrecht u. a.: Springer, 2016 (RILEM Bookseries Vol. 13) S. 199-205, 5 B, 2 Q

Das Papier beschäftigt sich mit der plötzlichen Entstehung von zentimeterhohen Beulen im Bereich "alter" Fugen auf einer mit Asphalt überbauten Betonfahrbahn. Im Rahmen früherer Erhaltungsmaßnahmen wurden diese Fugen bereits in einer Tiefe von mehreren Zentimetern ausgefräst und mit Asphaltbeton verfüllt. In-situ-Untersuchungen haben nun gezeigt, dass sich die Beulen immer direkt über einer "alten" Fuge entwickelt haben, und immer in einem Bereich, in dem aufgrund der Fräsarbeiten die Dicke der Betonschicht deutlich geschwächt war. Des Weiteren wurde auch festgestellt, dass sich die Beulen regelmäßig an warmen Tagen und in nassen Bereichen entwickelten. Beide Quellen, Wärme und Feuchtigkeit, verursacht Ausdehnung. In diesem Zusammenhang wird vermutet, dass die Beulenentwicklung durch Druckkräfte im unteren Bereich der Fuge ausgelöst wird, wobei der untere dünnere Bereich der restlichen Betonschicht gegeneinander drückt, reißt, nach oben geschoben wird und den darüber liegenden Asphalt zur Beule aufwölbt. Der Aufsatz beschäftigt sich mit einer genauen Beschreibung des Schadensphänomens und der Möglichkeit der Modellierung mithilfe eines sogenannten Thick Level Set (TLS)-Ansatzes. Die numerische Umsetzung des TLS-Ansatzes erfolgt im Rahmen von Finite-Elemente-Methoden. Die Ergebnisse der Berechnungen bestätigen den vermuteten Schadensmechanismus.